ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы количественной оценки сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин из "Испытание металлов на свариваемость " Методы количественной оценки сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин основаны на теории замедленного разрушения [2] и предусматривают механические испытания сварных образцов или образцов из основного металла, обработанных по циклу околошовной зоны. Испытания эти по своему типу подобны испытаниям на длительную прочность. [c.159] Количественная методика ЛТП МВТУ позволяет оценить сопротивление образованию холодных трещин сварных соединений, выполненных на различных сплавах (сварка одним и тем же электродом) и различными присадочными материалами на одном сплаве. [c.160] Форма образцов для испытаний на замедленное разрушение приведена на рис. 73,6, в. Образцы из титановых сплавов не удается нагревать проходящим током до высоких температур из-за потери устойчивости и трудностей, связанных с защитой металла от насыщения газами. Поэтому непосредственно перед испытанием титановые образцы проплавляют вольфрамовым электродом в аргоне так, чтобы околошовная зона располагалась в месте надреза. Надрез необходим не только для фиксации разрушения по околошовной зоне, но и для создания двухосного напряженного состояния в связи с высокой склонностью титановых сплавов к ползучести при комнатной температуре (особенно сплавов с низким пределом текучести). [c.162] В процессе нагружения и при последующей выдержке под нагрузкой пластическую деформацию образцов измеряют с помощью индикатора, установленного между зажимами. Кроме того, производят многократные измерения шейки образца в процессе выдержки вплоть до момента разрушения. [c.162] Критериями оценки сопротивления образованию холодных трещин служат минимальное разрушающее напряжение ар т1п) и время до разрушения /р т111) при этом напряжении. Для сплавов, склонных к заметной ползучести (например, для сплавов титана с низким пределом текучести), используют и третий критерий относительное сужение 1 )р образца в надрезе к моменту начала разрушения при 0р тц1) и р(т1п). [c.162] Создавая метод и машину ИМЕТ-4, ее авторы пошли на ряд упрощений в отличие от метода ЛТП МВТУ здесь не учитывается взаимодействие между металлом шва и основным металлом в зоне сплавления, испытание проводят на тонких плоских образцах и пр. Эти упрощения были приняты для того, чтобы в более чистом виде проанализировать влияние вредных примесей и систем легирования на сопротивление сплавов образованию холодных трещин. Помимо этого, появилась возможность расширить условия испытаний в такие смежные области технологий, как термическая (закалка) и термомеханическая обработки, которые отличаются от сварки не только параметрами термических циклов, но и условиями деформации. В то же время испытания по методу ИМЕТ-4 не позволяют получить точную технологическую оценку поведения металла при сварке с применением того или иного присадочного материала и флюса. [c.162] Метод МС-1 [5Р]. Этот метод отличается от методов ЛТП МВТУ и ИМЕТ-4 тем, что нагружение образцов при испытании производят не мгновенно, а по заранее рассчитанной программе. Программу выбирают на основании данных тензометрирования при сварке. Испытание проводят на плоских сварных образцах. [c.162] Наплавку выполняют поперек образца, начало и конец шва выводят на концевые планки. Началу нагружения стальных образцов соответствует температура 600° С в околошовной зоне. Увеличение нагрузки прекращают при 100° С, поскольку при дальнейшем охлаждении напряжения изменяются незначительно. Под нагрузкой образец выдерживают в течение 24 ч. Критерием сопротивления образованию холодных трещин служит максимальное напряжение, под воздействием которого образец не разрушается. [c.163] Метод определения сопротивления образованию холодных треш,ин при длительной выдержке под нагрузкой [5У]. [c.163] К недостаткам метода следует отнести неопределенность условий нагружения из-за релаксации напряжений при длительном выдерживании образцов в струбцинах. [c.163] Метод испытания на длительный изгиб [92]. Образцы из сплавов титана размером 15x60 мм с продольным или поперечным сварным швом подвергают длительному изгибу. При испытаниях по первому варианту образцы изгибают так, чтобы в их наружных волокнах возникли напряжения, составляющие 80% предела текучести сплава при изгибе, и затем выдерживают в этом состоянии до образования трещины. По ускоренным вариантам испытаний первоначальная стрела прогиба соответствует напряжениям, равным 50% предела текучести при изгибе, после чего ее увеличивают на 0,1 мм через каждые пять суток (второй вариант) или на 0,2 мм ежесуточно (третий вариант). [c.163] Если образцы не разрушаются, прогиб увеличивают до 9—10 мм и затем оставляют неизменным. Критерием оценки служит время до появления в образцах трещин. Результаты испытаний свидетельствуют о том, что два последних варианта с периодическим увеличением стрелы прогиба предпочтительнее первого, когда стрела прогиба постоянна. [c.164] Метод оценки критических условий образования холодных трещин [5.3]. Образцы из основного металла электролитическим путем насыщают водородом и непосредственно после насыщения нагревают по циклу околошовной зоны. По достижении комнатной температуры образцы подвергают статическому нагружению и выдерживают в состоянии нагружения длительное время. Определяют прочность и пластичность разрушенных образцов для ряда термических циклов и концентраций водорода. Критическими условиями считают те, при которых разрушающее напряжение ниже, чем у исследуемого материала в состоянии поставки. Параметрами критических условий служат скорость охлаждения при 300° С и концентрация водорода в образце. Метод не позволяет оценить поведение реальных сварных соединений, поскольку в образцах отсутствует литая зона, т. е. не учитывается взаимодействие между наплавленным металлом и металлом околошовной зоны. Помимо этого, представляется весьма спорным определение критических условий образования трещин путем сопоставления свойств материала в состоянии поставки и после обработки по циклу околошовной зоны. [c.164] Вернуться к основной статье